高速公路縱坡路面施工技術分析

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摘要：結合實際工程，介紹了高速公路長大縱坡材料組成設計與施工質量控制要點。研究結果表明：采用瀝青穩定碎石基層的高速公路具有良好的路用性能。長大縱坡材料組成設計過程中，各材料的質量對道路性能有著重要影響。因此應選擇符合規范要求的原材料，通過確定最佳油石比和配合比，以保證道路質量。

關鍵詞：道路工程；長大縱坡；瀝青穩定碎石；施工技術

引言

瀝青混凝土路面具有表面平整度較高、行車舒適性較好、施工簡單、維修簡便等優點。隨著使用時長的增加，瀝青路面容易出現車轍、裂縫、擁包等病害，嚴重影響道路質量和行車交通安全。長大縱坡瀝青路面由于車輛荷載作用于路面時間更長、水平分力更大，所以更加容易出現各種病害。其中，車轍損害是高速公路長大縱坡瀝青路面最主要的病害類型。所以，對高速公路長大縱坡路面車轍病害進行分析，研究其施工材料組成和施工技術對解決車轍病害很有幫助。目前，國內外從事道路工作的專家學者通過對高速公路長大縱坡路面結構進行研究，發現級配良好的大粒徑瀝青穩定碎石具有較好的高溫抗車轍及抗剪切變形能力，同時能減少瀝青用量，降低工程造價[1]。與其他類型的基層相比，瀝青穩定碎石基層耐疲勞性更好，可以為高速公路長大縱坡提供良好的路用性能。

1長大縱坡材料設計

原材料力學性能、礦料級配組成和瀝青用量都對高速公路長大縱坡路面的使用質量產生重要影響，良好的級配組成可以提高集料間的嵌擠程度，提高道路耐久性，減少道路車轍損害。

1.1原材料技術指標

本工程使用原材料的性能指標參照《公路瀝青路面施工技術規范》（JTGF40-2004）標準，為發揮大粒徑瀝青穩定碎石的作用，可結合施工環境條件進行適當調整。根據技術要求，粗集料的石料壓碎值≤26%、洛杉磯磨耗損失≤28%、堅固性≤12%、針片狀顆粒含量≤15%、軟石含量≤3、表觀相對密度≥2.5g/cm3；細集料的堅固性≥12%、砂當量≥60%、表觀相對密度≥2.5g/cm3；礦粉的含水量和親水系數＜1%；瀝青的針入度（25℃，5s，100g）在60～80mm間、延度（15℃，5cm/min）≥100cm、軟化點≥46℃、閃點≥260℃、溶解度≥99.5%。本工程通過試驗檢測原材料性能指標，結果均符合技術要求。

1.2礦料級配組成

瀝青穩定碎石屬于連續型級配，相對于間斷型級配，瀝青穩定碎石離析對路面影響較小，可通過其他檔料來填補某一檔料偏差，混合料目標配合比如表1所示，料倉進行篩分試驗來確定生產配合比級配組成，結果如表2所示。

1.3最佳油石比確定

進行馬歇爾試驗，采用2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%幾種規格不同的油石比試驗，確定最佳油石比。試驗過程中，集料加熱溫度為170℃，擊實溫度為150℃，瀝青加熱溫度為150℃，拌鍋加熱溫度為156℃，馬歇爾試驗各項技術指標如表3所示。根據油石比選定圖可得出：最佳油石比為3.46。

2工程實踐

2.1工程概況

某高速公路全長275.6km，路基寬度為28m，路面寬度為24m，設計速度為100km/h，路線總體走向自南向北，路面設計年限為15年，設計為雙向六車道。由于該路線預計重載車輛較多，容易產生車轍病害，公路所處地區地質條件復雜，路段高低起伏，需要對路面原材料選擇、施工工藝進行研究。

2.2施工工藝及質量控制

（1）由于瀝青穩定碎石混合料中存在大量大粒徑顆粒，溫度敏感性較高，在施工期間要嚴格把控溫度以控制離析。加熱瀝青時溫度控制在150～165℃，加熱集料時溫度控制在170～185℃，瀝青混合料出場溫度控制在150～165℃，運輸至現場后溫度不得低于150℃。生產混合料時，生產參數不得改變，要嚴格控制集料級配。（2）裝料過程中為避免離析現象，采用多料堆裝料的方式裝料。裝料前，在裝料車廂四周涂抹油水混合物；裝料時，車輛適當前后移動以控制離析，同時要控制混合料溫度達標。混合料運輸過程中，要盡量縮短運輸時間，但裝料車輛的運行速度不得過高。混合料到達施工現場后，對混合料的溫度和形狀進行檢查，嚴禁使用溫度不達標、離析和結塊的混合料。（3）為保證攤鋪連續，裝料車運輸能力要大于混合料拌和能力和攤鋪能力。攤鋪前，需安排車輛在施工區域等料。攤鋪過程中，攤鋪機寬度要適宜，采用雙機連鋪的作業面攤鋪方式，每臺攤鋪機的性能參數要相同，前后間距不超過10m，攤鋪溫度控制在145～165℃。攤鋪機運行速度要緩慢均勻，隨時對其平整度、厚度和溫度進行檢測，保證相關數值在規定范圍內。（4）為保證瀝青混合料壓實度和平整度，整個碾壓過程要嚴格控制溫度、碾壓速度，并且要合理選擇碾壓工具和組合碾壓工序。初壓時，溫度不得低于140℃，采用雙鋼輪振動壓路機進行碾壓，運行速度控制在3.5～5km/h范圍內；復壓時，溫度不得低于130℃，同樣采用雙鋼輪振動壓路機進行碾壓，運行速度控制在3～4.5km/h范圍內；終壓時，溫度不得低于120℃，采用雙鋼輪振動壓路機進行碾壓，運行速度控制在4～5km/h范圍內。

2.3質量檢驗

2.3.1壓實度和構造深度施工完畢后，通過目測對試驗路段的外觀和接縫進行檢查，并對壓實度和構造深度等進行檢測，檢測結果如表4所示。根據外觀檢測得知，路段表面平整密實、無碾壓輪跡、接縫整齊緊密、無裂縫產生。根據檢測結果，該路面的壓實度平均值為97.5%，構造深度平均值為1.125mm，滲水系數的平均值為11.7ml/min，均符合設計要求。說明本文采用的密級配瀝青穩定碎石混合料組成設計、施工工藝合理，路面的壓實度、抗滑性能和抗滲性能達標，可以保證道路質量壽命和行車舒適性。

2.3.2通車一年后試驗段車轍深度檢測結果通車一年后對試驗段車轍深度檢測，檢測結果如表5所示。根據檢查結果得知，通車一年后，車轍深度較小，平均值為1.73mm，說明采用瀝青穩定碎石基層的長大縱坡瀝青路面施工效果較好，抗車轍性能良好。

3結論

（1）根據試驗路段檢測結果可知，采用瀝青穩定碎石基層的高速公路長大縱坡路面具有良好的壓實度、抗滑性能、抗車轍性能和抗滲性能，路用性能較好。（2）長大縱坡材料組成設計過程中，各材料的質量對道路性能有著重要影響。因此應嚴格參照規范要求，通過選擇符合要求的原材料，確定最佳油石比和配合比，以保證道路質量。

參考文獻：

[1]秦藝.長大縱坡段瀝青路面施工技術研究[J].華東公路，2020（1）：65-67.

[2]吳金友.高速公路長大縱坡瀝青路面的施工技術[J].中國公路，2019（19）：108-109.

[3]韓鋒.高速公路長大縱坡瀝青路面施工技術研究[J].交通世界，2018（34）：54-55.

[4]桑偉.長大縱坡瀝青路面疲勞開裂分析[D].蘭州：蘭州交通大學，2018.

[5]岳遠新.重載長大縱坡瀝青穩定碎石材料組成設計及路用性能研究[D].重慶：重慶交通大學，2014.

作者：王東升 單位：河北北方公路工程建設集團有限公司